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学習支援計画書(シラバス) 検索システム
専門教育課程 電気電子工学科(2018年度入学〜)
授業科目区分 科目名 単位数 科目コード 開講時期 履修方法
専門教育課程
専門科目
専門
電気回路Ⅳ(電子工学)
Electric Circuits IV for Electronic Engineering
2 E626-01 2021年度
5期(前学期)
修学規程第4条を参照
担当教員名
*印は、実務経験のある教員を示しています。
授業科目の学習教育目標
キーワード 学習教育目標
1.分布定数回路 2.反射係数 3.スミスチャート 4.散乱行列 5.整合 「電気回路Ⅲ」までの学習では回路素子や配線の大きさは無視できるものとしてきた.しか し周波数が高くなると,回路の空間的な広がりが無視できなくなり回路中の電圧・電流は単 なる振動ではなく波としての様相を示す.本科目ではこのような高周波の信号を扱う回路や 装置を理解する際に必要となる分布定数回路の理論を習得し,伝送線路に沿って伝わる電圧 や電流の波の進行や反射,スミスチャートや散乱行列を用いた考え方や回路計算の手法につ いて学ぶ.
授業の概要および学習上の助言
1.分布定数回路の電圧と電流 集中定数回路と分布定数回路の違い,周波数や波長との関係について理解した上で,線路上の電圧や電流を決める方程式とそ の解について学習する. 2.反射係数と定在波,入力インピーダンス 線路端での反射,それにより生じる定在波,線路を介してみたインピーダンスについて学習する. 3.スミスチャート 分布定数回路設計の基本的なツールであるスミスチャートについて学習する. 4.伝送線路の整合 反射がある回路に対して,回路を付加することで整合をとる方法について学ぶ. 5.散乱行列 高周波回路の基本的な行列表示である散乱行列について学ぶ.
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書:基礎伝送工学[コロナ社] 参考書:指定なし リザーブドブック:指定なし
履修に必要な予備知識や技能
この科目を修得するためには「電気回路Ⅰ〜Ⅲ」の内容を理解しておく必要がある.交流回路の基礎事項,複素数による計算 法について復習しておくこと.また毎回の授業の予習復習も行うこと.わからないことは復習や質問を通じて解決すること.
学生が達成すべき行動目標
No. 学科教育目標
(記号表記)
I 分布定数回路と集中定数回路の違いを説明できる.
I 基礎的な分布定数回路の回路計算ができる.
I スミスチャートの使い方がわかる.
I 整合回路の計算を行うことができる.
達成度評価
評価方法
試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 40 30 30 0 0 0 0 100
指標と評価割合 総合評価割合 40 30 30 0 0 0 0 100
総合力指標 知識を取り込む力 20 10 0 0 0 0 0 30
思考・推論・創造する力 20 10 10 0 0 0 0 40
コラボレーションと
リーダーシップ
0 0 0 0 0 0 0 0
発表・表現・伝達する力 0 0 10 0 0 0 0 10
学習に取組む姿勢・意欲 0 10 10 0 0 0 0 20
※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験 学習教育目標の達成度を確認するため実施する.
クイズ
小テスト
行動目標①から④までに関して,理解度確認のために随時小テストを実施する.
レポート 理解度を深めるために演習課題を提示する.積極的な取り組み姿勢がレポートに反映されている場合は高 く評価する.
成果発表
(口頭・実技)
作品
ポートフォリオ
その他
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
分布定数回路の特質や,線路上を伝わる波とその反射,透過の 概念を十分に理解して,関連した問題を解くことができる.ス ミスチャートについて理解し,これを活用できる.任意のイン ピーダンスに対し整合をとることができる.散乱行列の基本事 項を理解し活用できる. 理想的な達成レベルの目安の7割が達成されること。
CLIP学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では:「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、GoodWork!」:のようなプロセス(一部あるいは全体)を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間(例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間/週)を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分
1回 電気回路と関連する数学の復習 分布定数回路の電圧と電流 演習問題を通じて復習を行っ た上で分布定数回路の概念に ついて講義する. 電気回路の復習を行っておくこと .演習を通じて理解が不十分と感 じられた部分は復習により対処し ておくこと. 復習 90分 予習 90分
2回 分布定数回路の電圧と電流 講義と自己点検問題,必要に 応じ小テストを実施する. あらかじめ教科書の第1章を読ん でおき,理解できかかった部分を 整理しておく.伝送線路上の電圧 と電流を与える式の意味,伝搬定 数や特性インピーダンスなどの伝 送線路の特性を与えるパラメータ の意味を理解すること. 復習 90分 予習 90分
3回 分布定数回路の電圧と電流 講義と自己点検問題,必要に 応じ小テストを実施する. 負荷インピーダンスと反射係数の 関係について習熟すること. 復習 90分 予習 90分
4回 分布定数回路の電圧と電流 伝送線路の特性 講義と自己点検問題,必要に 応じ小テストを実施する. 教科書の第2章を読んでおく.無 損失線路での線路パラメータにつ いてよく整理しておくこと. 復習 90分 予習 90分
5回 伝送線路の特性 講義と自己点検問題,必要に 応じ小テストを実施する 反射係数や定在波比を計算できる ようにする.定在波がイメージで きるまで復習しておくこと. 復習 90分 予習 90分
6回 伝送線路の特性 講義と自己点検問題,必要に 応じ小テストを実施する. 損失のある線路での定在波分布と 入力インピーダンスを計算できる ようにする. 復習 90分 予習 90分
7回 伝送線路の特性 講義と自己点検問題,必要に 応じ小テストを実施する. スミスチャートより反射係数を読 み取れるようにすること.各種の 負荷インピーダンスに対しスミス チャート上での位置を示すことが できるようにすること. 復習 90分 予習 90分
8回 伝送線路の特性 電力と信号の伝送 講義と自己点検問題,必要に 応じ小テストを実施する. デシベルについて復習しておく. 教科書の第3章を読んでおくこと .線路を伝わる電力の表し方をよ く理解すること.無ひずみ条件や 群速度について理解すること. 復習 90分 予習 90分
9回 伝送線路 講義と自己点検問題,必要に 応じ小テストを実施する. 様々な線路の伝達特性を計算でき るようにすることとともに,それ ぞれの線路の特長を理解すること . 復習 90分 予習 90分
10回 伝送線路の整合 講義と自己点検問題,必要に 応じ小テストを実施する 教科書の第6章を読んでおくこと .整合がとれていないことでどの ような問題があるのか理解するこ と. 復習 90分 予習 90分
11回 伝送線路の整合 講義と自己点検問題,必要に 応じ小テストを実施する. 整合回路の動作をスミスチャート 上で考えることができるまで,演 習や復習を繰り返すこと. 復習 90分 予習 90分
12回 伝送線路の整合 散乱行列 講義と自己点検問題,必要に 応じ小テストを実施する. 散乱行列の意味を理解し,身につ けること. 復習 90分 予習 90分
13回 総合演習 講義と自己点検問題,必要に 応じ小テストを実施する. 演習問題の内容を着実に理解でき るまで復習を行うこと. 復習 90分 予習 90分
14回 振り返り 試験 これまでの学習成果を確認す る. これまでの授業内容の復習 復習 180分
15回 答案の返却と成績確認 試験の解答と解説.授業アン ケートの実施.